Fe-Mn-Si基形状记忆合金成本低廉,易于加工成形,可利用传统炼钢方法批量生成,有良好的应用前景,但恢复应变较低,限制了其大规模应用。本研究采用真空熔炼、锻造和热轧工艺制备了Fe-24Mn-6Si-9Cr-6Ni合金,然后进行不同的固溶处理,并分别进行温轧和喷丸处理。随后利用光学显微镜（OM）、X射线衍射（XRD）、电子背散射衍射（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）分析合金的微观结构演变规律,采用弯曲法测试合金的恢复应变和形状恢复率,研究微观结构对形状记忆效应的影响机制,探索Fe-Mn-Si基形状记忆合金性能优化途径。本研究所得主要结论如下:合金固溶处理后由奥氏体和热诱发ε马氏体组成,并形成了退火孪晶。随固溶温度升高和时间延长,试样中出现了热α’马氏体。随固溶温度升高,奥氏体平均晶粒尺寸增大,孪晶密度减小。固溶时间延长对晶粒尺寸和孪晶密度影响不明显。随预应变从2%增加至8%,合金的恢复应变增大,恢复率则持续减小。1050℃固溶1 h试样在各预应变下具有最好的形状记忆效应,在2%预应变下恢复率达到94.07%,8%预应变下恢复应变可达到3.51%。研究表明,奥氏体平均晶粒尺寸、孪晶密度和热α’马氏体共同影响形状记忆效应。增大奥氏体晶粒尺寸和减小孪晶密度可以改善形状记忆效应,但当引入热α’马氏体时继续增大晶粒尺寸及减小孪晶密度不能进一步提高形状记忆效应。固溶合金在750℃轧制10%、35%和50%后,均形成了应力诱发ε马氏体和α’马氏体。α’马氏体在应力诱发ε马氏体的交叉处形成且在10%变形量下占主导。950℃固溶1 h试样温轧后在850℃退火30 min,由奥氏体和ε马氏体组成,而1100℃固溶1 h试样温轧退火后由奥氏体、ε马氏体和α’马氏体组成。形状记忆效应测试发现试样均在10%轧制变形量下具有最好的形状记忆效应,而且1100℃固溶合金温轧退火后在各预应变下具有更高的恢复应变和恢复率。这表明采用形变热处理在引入层错的前提下,增大晶粒尺寸及降低孪晶密度可以进一步改善形状记忆效应。实验中1100℃固溶1 h合金在750℃轧制10%并在850℃退火30 min后,10%预应变下恢复应变可达到7.35%,恢复率达到87.10%。固溶合金经过喷丸处理后,表层形成大量α’马氏体,并且随退火温度从650℃增加到850℃,α’马氏体的体积分数增加。喷丸和退火处理,细化了表层微观组织。喷丸后试样的再结晶行为受到退火工艺和喷丸前固溶制度的影响。研究表明喷丸和退火处理能够显著提高Fe-24Mn-6Si-9Cr-6Ni合金的形状记忆效应。当预应变为8%时,与950℃固溶1 h试样相比,喷丸和退火处理最高可使其恢复应变和形状恢复率分别提高46%和62%;1050℃固溶1 h后进行喷丸和退火处理最高可分别提高42%和63%;1100℃固溶1 h后进行喷丸和退火处理最高可分别提高40%和54%。实验中当预应变为10%时,1100℃固溶1 h试样经过喷丸和750℃30 min退火处理,其恢复应变可以达到7.06%,恢复率可以达到84.58%。